KR101771124B1 - 양식장용 산소 용존장치 및 이를 구비한 양식장 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양식장용 산소 용존장치 및 이를 구비한 양식장에 관한 것으로, 초미세 입자화된 물과 기체산소를 효과적으로 접촉시켜 용존산소의 포화도가 높은 고품질의 산소수를 신속하게 생산함으로써 용존 시간의 지속력을 극대화할 수 있게 되어 양식장에서 갑작스러운 개체수 증가 등의 상황에서도 용존산소의 부족으로 인한 어패류의 폐사나 생장에 악영향을 미치는 스트레스가 없도록 한 것이다.
이러한 본 발명은, 순환관 중간에 설치되고 산소탱크와 연결되어 순환되는 물에 산소를 용해시켜주는 산소용존부재를 포함하되, 상기 산소용존부재는, 순환관을 통해 이송되는 액상의 물을 초미립자 상태의 무상수로 변환하여 분무하는 분무헤드와, 상기 분무헤드로부터 분무되면서 속도가 낮게 형성되는 무상수를 보다 높은 속도로 송출하는 원심팬이 구비된 상변환모듈과; 상기 선단부가 상변환모듈과 연통되어 상기 상변환모듈로부터 송출되는 무상수를 공급받는 동시에 상기 산소탱크와 연결되어 산소도 공급받으며 내부에는 내경을 점차 줄여주었다가 원상태로 넓히면서 중간 지점에 협소한 유로를 형성하는 돌출부가 구비되어 이송되는 초미립자 상태의 무상수와 기체 상태의 산소가 협소해진 유로에서 보다 증가된 속도로 접촉할 수 있도록 한 연통관을 포함하는 것을 특징으로 하다.

Description

양식장용 산소 용존장치 및 이를 구비한 양식장{OXYGEN DISSOLUTION APPARATUS AND FARM WITH THE SAME}

본 발명은 양식장용 산소 용존장치에 관한 것으로, 특히 초미세 입자화된 물과 기체산소를 효과적으로 접촉시켜 용존산소의 포화도가 높은 고품질의 산소수를 신속하게 생산함으로써 용존 시간의 지속력을 극대화할 수 있게 되어 양식장에서 갑작스러운 개체수 증가 등의 상황에서도 용존산소의 부족으로 인한 어패류의 폐사나 생장에 악영향을 미치는 스트레스가 없도록 한 양식장용 산소 용존장치 및 이를 구비한 양식장에 관한 것이다.

일반적으로, 각종 어류를 양식하는 대형의 수조 내에서 용존산소 역할은 물고기의 질병에 대한 저항력을 증진시키고 보다 적은 양의 사료로 보다 빠르게 성장케 할 수 있는 요인이 되는 것으로 알려져 있다.

양식장 수조에서는 일정한 곳에 갇힌 물에 물속의 영양염류인 질소나 인 등의 양이 늘어나는 부영양화 현상이 발생되는데, 이는 물속에 포함된 유기물이 물속에서 세균, 균류 등에 의하여 생화학적으로 분해되면서 물속에 녹아있는 산소 즉, 용존산소를 부족하게 하기 때문으로, 유기물의 생화학적 분해 시 물속에 포함된 산소가 많이 소비되거나 물에 지나치게 유기물이 많이 포함되어 있으면 수중의 산소가 결핍되면서 물이 썩는 부영양화 현상이 발생된다.

이와 같은 부영양화 현상은 수면에 조류피막이나 부패덩이가 생기고 냄새가 발생하거나 퇴색을 유발하게 되며 용존산소의 일주 변화폭을 크게 하고 야간에 용존산소를 매우 낮은 농도로 저감시켜 어류의 생존을 위협하게 되며, 산소 요구량을 증가시켜 용존산소를 감소시키게 되고, 유독성 조류를 발생시키는 문제가 있게 된다.

이와 같이 양식장 수조에서 발생되는 물의 부영양화 현상을 해소하는 가장 손쉬운 방법은 펌프를 통해 물을 순환시키면서 물과 함께 산소를 공급해 주어 용존산소량을 높이거나 오존이나 염소가스 등을 투입하여 물을 정화시키는 것이다.

이 중 수조 내에 산소를 공급하기 위한 종래기술은 산소탱크 또는 산소 발생기를 양식장 수조 밖에 설치하고 산소탱크로부터 파이프를 통해 산소를 공급하는 방식이었으며, 도 6에서와 같이 회수관(2)에 설치되는 펌프(3)와, 산소공급관(5)을 통해 외부에서 설치된 액체산소탱크(4)로부터 액체산소가 공급되는 연결관(6)을 이용하여 수조(1) 내의 물을 혼화장치로 공급하고 혼화장치를 거친 혼화수는 반송관(7)과 노즐(8)을 통해 수조(1) 내로 순환 재공급시키도록 구성되었다.

여기서 혼화장치는 상, 하부에 각각 연결관(6)과 반송관(7)이 연결되는 통형의 하우징(101) 내에 다수의 혼화공(103)이 천공된 혼화유도판(102)을 다단으로 설치하여서 된 것으로, 펌프(3)를 구동시키면 수조(1) 내의 물이 회수관(2)과 연결관(6)을 통해 혼화장치의 하우징(101)내로 유입되는 바, 유입되는 과정에서 연결관(6)에 연결된 산소공급관(5)을 통해 액체산소탱크(4)의 산소가 물과 혼입되어 하우징(101)내로 공급되며 공급된 물과 산소는 순차적으로 다단의 혼화유도판(102)과 혼화공(103)에 충돌되면서 작은 입자상태로 산기되어 혼화되는 것이며, 산소가 혼화된 혼화수는 반송관(7)을 통해 수조(1) 내로 재투입되도록 한 구조를 갖는다.

하지만, 이같은 종래기술에 의하면 용존산소의 포화도가 높은 고품질의 산소수를 생산하기가 어려운 관계로 산소의 용존시간 지속력을 충분한 수준으로 높일 수가 없었다. 이에 따라 양식장에서 갑작스러운 개체수 증가 등의 상황이 되면 용존산소의 부족으로 인해 개체들이 폐사하거나 스트레스로 인한 생장 저하를 초래하는 문제들로부터 자유롭지 못하였다.

한국등록특허공보 제0883802호(2009.02.09)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 초미세 입자화된 물과 기체산소를 효과적으로 접촉시켜 용존산소의 포화도가 높은 고품질의 산소수를 신속하게 생산함으로써 용존 시간의 지속력을 극대화할 수 있게 되어 양식장에서 갑작스러운 개체수 증가 등의 상황에서도 용존산소의 부족으로 인한 어패류의 폐사나 생장에 악영향을 미치는 스트레스가 없도록 한 양식장용 산소 용존장치 및 이를 구비한 양식장을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 양식장용 산소 용존장치는, 양식장 수조의 물을 순환관을 통해 순환시키는 펌프와; 기체 상태의 산소를 공급하는 산소탱크와; 상기 순환관 중간에 설치되고 상기 산소탱크와 연결되어 순환되는 물에 산소를 용해시켜주는 산소용존부재와; 상기 산소용존부재에서 물에 산소가 용해되어 생성된 산소수를 분배하는 디스트리뷰터와; 상기 디스트리뷰터로부터 분기된 다수의 분기관 단부에 설치되어 상기 디스트리뷰터로부터 분배된 산소수를 양식장 수조에 확산시켜주는 다수의 디퓨져를 포함하며, 상기 산소용존부재는, 상기 순환관 중간에 연통되고 내부에는 상기 순환관을 통해 이송되는 액상의 물을 초미립자 상태의 무상수로 변환하여 분무하는 분무헤드와, 상기 분무헤드로부터 분무되면서 속도가 낮게 형성되는 무상수를 보다 높은 속도로 송출하는 원심팬이 구비된 상변환모듈과; 선단부가 상변환모듈과 연통되어 상기 상변환모듈로부터 송출되는 무상수를 공급받는 동시에 상기 산소탱크와 연결되어 산소도 공급받으며 내부에는 내경을 점차 줄여주었다가 원상태로 넓히면서 중간 지점에 협소한 유로를 형성하는 돌출부가 구비되어 이송되는 초미립자 상태의 무상수와 기체 상태의 산소가 협소해진 유로에서 보다 증가된 속도로 접촉할 수 있도록 한 연통관을 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 연통관의 선단부 내부에는 상기 상변환모듈의 원심팬으로부터 송출되는 무상수를 회오리바람의 형태로 송출하는 축류팬이 더 구비되어 상기 연통관 내부로 공급되는 산소와 원활한 혼합이 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 산소탱크와 연결되어 산소를 공급받으며 상기 연통관의 선단부 벽체를 관통한 상태에서 끝단부가 상기 연통관의 중심선상에 위치하면서 상기 돌출부에 의해 협소하게 형성된 유로를 향해 산소를 분사하는 산소노즐이 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 연통관의 돌출부 내부에는 상기 산소탱크와 연결되어 산소를 공급받는 챔버가 형성되며, 상기 돌출부 중 유로가 협소하게 형성된 지점에 대응하는 중간 지점의 내주면에는 상기 챔버로부터 산소를 공급받아 분사하는 제1분사홀이 내주면 둘레방향을 따라 다수 형성되며, 상기 돌출부 중 후단부 지점에는 상기 챔버로부터 산소를 공급받아 분사하는 제2분사홀이 후단부 둘레방향을 따라 다수 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 산소용존부재에는, 상기 산소탱크와 연결되어 상기 산소노즐 및 상기 연통관의 돌출부 챔버로 산소를 공급하는 산소냉각모듈이 더 포함되고, 상기 산소냉각모듈은, 상기 산소탱크와 연결되어 산소를 공급받은 후 상기 연통관으로 배출하는 내관과; 상기 내관을 이격되게 둘러싸서 보냉하는 외관과; 상기 내관의 내부에서 내관의 중심축을 따라 봉 형상으로 길게 형성되어 상기 내관의 내부를 경유하는 산소를 냉각시켜주는 냉각봉으로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 산소냉각모듈은, 상기 냉각봉의 외주면을 따라 나선형으로 형성되어 상기 내관의 내부를 나선 형태로 경유하도록 산소를 안내하면서 접촉하여 냉각시켜주는 냉각핀을 더 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 산소용존부재에는, 상기 연통관의 후단부에 연결되어 상기 연통관을 경유한 무상수와 산소가 혼합된 혼합수를 공급받으며, 내부에는 유로를 차단하는 형태로 다수의 미세공이 형성된 그릴(grill)이 이격을 두고 직렬로 복수 배치되어 혼합수가 상기 그릴을 통과할 때마다 수축 및 팽창을 반복하도록 하여 물에 대한 산소의 용존율을 높일 수 있도록 한 용존모듈이 더 포함되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 의한 양식장용 산소 용존장치 및 이를 구비한 양식장은, 초미세 입자화된 물과 기체산소를 효과적으로 접촉시켜 용존산소의 포화도가 높은 고품질의 산소수를 신속하게 생산함으로써 용존 시간의 지속력을 극대화할 수 있다. 이로써 양식장에서 갑작스러운 개체수 증가 등의 상황에서도 용존산소의 부족으로 인한 어패류의 폐사나 생장에 악영향을 미치는 스트레스가 없게 된다.

도 1은 종래기술에 의한 양식장용 산소 용존장치를 설명하기 위한 참조도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 양식장용 산소 용존장치의 전체 구성도
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 산소 용존장치에서 산소용존부재의 사시도
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 산소 용존장치에서 산소용존부재의 구성을 설명하기 위한 단면도
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 산소 용존장치에서 산소용존부재의 기능을 설명하기 위한 참조도

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 양식장용 산소 용존장치 및 이를 구비한 양식장에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.

또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 양식장용 산소 용존장치의 전체 구성도이다.

도시된 것처럼 본 발명의 실시예에 의한 산소 용존장치는, 순환관(P1) 중간에 설치되고 산소탱크(30)와 연결되어 순환되는 물에 산소를 용해시켜주는 역할을 하는 산소용존부재(10)를 비롯하여, 양식장 수조의 물을 순환관(P1)을 통해 순환시키는 펌프(20)와, 산소를 공급하는 산소탱크(30)와, 상기 산소용존부재(10)에서 물에 산소가 용해되어 생성된 산소수를 분배하는 디스트리뷰터(40)와, 상기 디스트리뷰터(40)로부터 분기된 다수의 분기관(P3) 단부에 설치되어 상기 디스트리뷰터(40)로부터 분배된 산소수를 양식장 수조에 확산시켜주는 다수의 디퓨져(50)를 주요 구성요소로 포함한다. 그 외에도 양식장 수조에서 퍼 올린 직후의 물로부터 이물질을 여과하는 제1필터(61a)와 산소용존부재(10)로 공급하기 직전에 다시 한 번 물로부터 이물질을 여과하는 제2필터(61b), 펌프(20)와 산소탱크(30)의 솔레노이드 밸브(63)의 작동시간을 설정하는 타이머(62), 산소탱크(30)의 솔레노이드 밸브(63)와 플로우미터(64), 산소용존부재(10)의 산소 공급 측과 물 공급 측에 각각 설치되어 역류를 방지하는 체크밸브(65a,65b) 등이 설치된다.

이같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 의한 산소 용존장치는 초미세 입자화된 물과 기체 상태의 산소를 효과적으로 접촉시켜주는 상기 산소용존부재(10)의 독창적인 구성에 의해 용존산소의 포화도가 높은 고품질의 산소수를 신속하게 생산함으로써 용존 시간의 지속력을 극대화할 수 있는 것이다. 여기에는 상기 산소용존부재(10)가 핵심적인 역할을 수행한다.

이하, 상기 산소용존부재(10)의 구성을 중심으로 본 발명의 실시예에 의한 산소 용존장치에 대해 보다 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 산소 용존장치에서 산소용존부재의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 산소 용존장치에서 산소용존부재의 구성을 설명하기 위한 단면도이다. 그리고 도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 산소 용존장치에서 산소용존부재의 기능을 설명하기 위한 참조도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 산소 용존장치에서 산소용존부재(10)는, 연통관(110)과, 산소노즐(120)과, 상변환모듈(130)과, 용존모듈(140)과, 산소냉각모듈(150)을 포함하여 이루어진다.

상기 연통관(110)은 상변환모듈(130)에서 초미세 입자화된 물인 무상수와 기체 상태의 산소를 함께 공급받아 강하게 접촉 및 혼합시키면서 1차 용존하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 연통관(110)은 선단부가 상변환모듈(130)과 연통되어 상기 상변환모듈(130)로부터 송출되는 무상수를 공급받을 수 있도록 함과 동시에 산소탱크(30)와 연결되어 상기 산소노즐(120)로부터 기체 상태의 산소도 공급받는다. 배관 형태를 갖는 몸체 내부에는 내경을 점차 줄여주었다가 원상태로 넓히면서 중간 지점에 협소한 벤츄리관 형태의 유로를 형성하는 돌출부(111)가 구비된다. 이같은 돌출부(111)는 도 5에서 볼 수 있는 것처럼 무상수와 산소가 벤츄리 효과에 의해 상대적으로 협소해진 유로(110a)에서 보다 증가된 속도로 흐르면서 서로 강하게 접촉할 수 있도록 유도한다. 또한, 상기 돌출부(111) 내부에는 삼방밸브(160)의 제1공급관(162)을 통해 산소탱크(30)와 연결되어 산소를 공급받아 임시 저장하는 챔버(111a,111b)가 형성되고, 상기 돌출부(111) 중 유로가 협소하게 형성된 지점에 대응하는 중간 지점의 내주면에는 상기 챔버(111a,111b)로부터 산소를 공급받아 분사하는 제1분사홀(111c)이 내주면 둘레방향을 따라 다수 형성되며, 상기 돌출부(111) 중 후단부 지점에는 상기 챔버(111a,111b)로부터 산소를 공급받아 분사하는 제2분사홀(111d)이 후단부 둘레방향을 따라 다수 형성된다. 이로써, 기체 상태의 산소를 상기 산소노즐(120)만 아니라 보다 다양한 지점에서 동시다발적으로 공급할 수 있게 되어 무상수와 보다 효과적인 접촉할 수 있게 된다. 특히 돌출부(111) 중간 지점에 형성된 제1분사홀(111c)을 통해 분사되는 산소가 가장 빠른 속도로 흐르고 있는 무상수와 격렬하게 접촉할 수 있도록 하는 것에 반해, 돌출부(111) 후단부 지점에 형성된 제2분사홀(111d)을 통해 분사되는 산소는 상대적으로 느린 속도로 흐르고 있는 무상수와 차분하게 접촉할 수 있도록 하였다. 이같이 다양성을 가미한 구성에 의하여 무상수와 산소의 혼합 및 접촉의 효과를 높이고 그에 따른 용존율을 초기부터 높은 수준으로 끌어올릴 수 있게 된다.

또한 상기 연통관(110)의 선단부 내부에는 상변환모듈(130)의 원심팬(132)으로부터 송출되는 무상수를 도 6과 같이 회오리바람의 형태로 송출하는 축류팬(112)이 더 구비된다. 이같은 축류팬(112)이 구비되어 작동하게 되면 도 5에서 볼 수 있는 것처럼 벤츄리 효과에 의해 무상수와 산소의 유동속도가 빠르게 형성되면서 서로 강력한 접촉이 이루어지는 것과 함께 도 6에서 볼 수 있는 것처럼 무상수가 직진 형태의 강력한 회오리바람의 형태로 산소와 혼합되는 복합적인 작용이 일어난다. 따라서 초미세 입자 상태의 무상수와 기체 상태의 산소 간 접촉 및 혼합, 그에 따른 초기의 산소 용존이 매우 신속하면서도 효과적으로 일어나게 된다. 참고로 상기 축류팬(112)은 최근 가정에서 사용되고 있는 에어서큘레이터에 채용된 팬과 동일한 형태의 것으로 마련하면 충분하다. 다만, 상기 축류팬(112)의 소재는 습도에 계속 노출되는 배관 내부에 설치된다는 점을 감안하여 내부식성 및 내구성을 강화한 것으로 적용되어야 한다.

상기 산소노즐(120)은 상기 연통관(110) 내부에서 무상수의 흐름방향과 일치하게 산소를 공급하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 산소노즐(120)은 삼방밸브(160)의 제2공급관(163)을 통해 산소탱크(30)와 연결되어 산소를 공급받으며 연통관(110)의 선단부 벽체를 관통한 상태에서 끝단부가 연통관(110)의 중심선상에 위치하면서 상기 돌출부(111)에 의해 협소하게 형성된 유로를 향하도록 형성된다. 여기서 상기 산소노즐(120)은 도 4에서 볼 수 있는 것처럼 연통관(110)의 벽체로부터 중심선까지 형성된 제1노즐부와 상기 제1노즐부로부터 연통관(110)의 중심선을 따라 연장되어 그 끝단이 돌출부(111)에 의한 협소한 유로(110a)에 까지 근접하게 형성된 제2노즐부로 이루어진다. 이같은 산소노즐(120)은 돌출부(111)에 의한 협소한 유로(110a) 인근에서 산소를 무상수의 흐름방향으로 일치하게 분사하면서 무상수의 유동속도를 가속화하는데 도움을 주게 된다. 이로써 연통관(110)의 돌출부(111) 중간 지점의 협소한 유로(110a)에서 보다 빠른 속도로 무상수와 산소가 접촉하는데 크게 기여한다.

상기 상변환모듈(130)은 양식장 수조에서 펌핑되어 순환관(P1)을 따라 이송되는 액상의 물을 초미세 입자 형태의 무상으로 변환하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 상변환모듈(130)은 플랜지를 구비하여 순환관(P1)과 연통관(110) 중간에서 연통되는 배관 형태의 몸체를 갖고 내부에는 순환관(P1)을 통해 이송되는 액상의 물을 무상수로 변환하여 분무하는 분무헤드(131)를 구비한다. 이같은 분무헤드(131)는 물분무 소화설비에 적용되는 분무헤드(131)(노즐)를 그대로 채용될 수 있으나, 습도에 계속 노출되는 배관 내부에 설치된다는 점을 감안하여 내부식성 및 내구성을 강화한 것으로 개량하여 적용되는 것이 바람직하다. 이처럼 양식장 수조의 물을 그대로 사용하지 않고 초미세 입자 형태의 무상수로 변환하게 되면 산소와 접촉할 수 있는 접촉면적을 획기적인 수준으로 넓게 확보할 수 있게 되어 용존율을 대폭 높일 수 있다는 점에서 매우 중요하다.

또한, 상기 상변환모듈(130) 내부에는 분무헤드(131)로부터 분무되면서 속도가 낮게 형성되는 무상수를 보다 높은 속도로 송출하는 원심팬(132)이 구비된다. 축류팬(112)의 경우 무상수를 밀어 송출하는데 특화된 기능을 가지고 있다면 상기 원심팬(132)은 분무헤드(131)의 설치로 인한 저항을 이겨내면서 속도가 낮아진 상태로 생성된 무상수를 끌어내어 상기 원심팬(132)까지 송출하는데 적합하다고 할 수 있다. 본 발명에서는 이처럼 원심팬(132)과 축류팬(112)을 인근에 나란히 직렬 배치함으로써 양자 간 장점을 극대화할 수 있도록 하였다.

상기 용존모듈(140)은 상기 연통관(110)을 거치면서 잘 혼합된 상태가 되고, 1차 용존이 이루어진 무상수와 산소의 혼합수를 공급받아 용존율을 극대화하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 용존모듈(140)은 배관 형태의 몸체에 의해 연통관(110)의 후단부에 연결되어 상기 연통관(110)을 경유한 무상수와 산소가 혼합된 혼합수를 공급받으며, 내부에는 유로를 차단하는 형태로 다수의 미세공이 형성된 그릴(141,142,143)(grill)이 이격을 두고 직렬로 복수 배치된다. 도면에 따르면 세 개의 그릴(141,142,143)이 배치된 것으로 도시되었는데 이같은 구성에 의하면 혼합수가 상기 그릴(141,142,143)에 의해 형성된 그릴(141,142,143)층을 통과할 때마다 수축 및 팽창을 반복하면서 물 입자에 대한 산소의 용존율을 점진적으로 높일 수 있게 되며, 혼합수가 각각의 그릴(141,142,143)을 혼합수가 통과할 때마다 그릴(141,142,143) 뒤쪽에 형성된 이격공간(144a,144b,144c)에서는 난류 형태의 유동까지 일어나면서 물 입자에 대한 산소의 접촉이 보다 활발하게 이루어지게 된다. 이로서 물에 대한 산소의 용존율을 과포화 상태로까지 높일 수 있게 된다.

상기 산소냉각모듈(150)은 연통관(110)에 공급되는 산소를 중간에서 신속히 냉각하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 산소냉각모듈(150)은 인입구(152a)와 인출구(152b)를 구비하여 산소탱크(30)로부터 산소를 공급받은 후 삼방밸브(160)의 인입배관(161)을 통해 연통관(110)으로 배출하는 내관(151)과, 상기 내관(151)을 이격되게 둘러싸서 보냉하는 외관(152)과, 상기 내관(151)의 내부에서 내관(151)의 중심축을 따라 봉 형상으로 길게 형성되어 상기 내관(151)의 내부를 경유하는 산소를 냉각시켜주는 냉각봉(153)과, 상기 냉각봉(153)의 외주면을 따라 나선형으로 형성되어 상기 내관(151)의 내부를 나선 형태로 경유하도록 산소를 안내하면서 접촉하여 냉각시켜주는 냉각핀(154)을 구비한다.

이같은 산소냉각모듈(150)의 구성에 의하면 공급되는 산소의 온도를 신속히 낮출 수 있게 되어 연통관(110) 내부에서 무상수와 산소의 혼합이 더 낮은 온도 분위기에서 이루어질 수 있도록 한다. 이처럼 무상수와 산소에 더 낮은 온도 분위기가 형성되면 산소의 용존율을 증가하게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

10 : 산소용존부재 20 : 펌프
30 : 산소탱크 40 : 디스트리뷰터
50 : 디퓨져 110 : 연통관
120 : 산소노즐 130 : 상변환모듈
140 : 용존모듈 150 : 산소냉각모듈

Claims (8)

1. 양식장용 산소 용존장치로서,
   양식장 수조의 물을 순환관을 통해 순환시키는 펌프와;
   기체 상태의 산소를 공급하는 산소탱크와;
   상기 순환관 중간에 설치되고 상기 산소탱크와 연결되어 순환되는 물에 산소를 용해시켜주는 산소용존부재와;
   상기 산소용존부재에서 물에 산소가 용해되어 생성된 산소수를 분배하는 디스트리뷰터와;
   상기 디스트리뷰터로부터 분기된 다수의 분기관 단부에 설치되어 상기 디스트리뷰터로부터 분배된 산소수를 양식장 수조에 확산시켜주는 다수의 디퓨져를 포함하며,
   상기 산소용존부재는,
   상기 순환관 중간에 연통되고 내부에는 상기 순환관을 통해 이송되는 액상의 물을 초미립자 상태의 무상수로 변환하여 분무하는 분무헤드와, 상기 분무헤드로부터 분무되면서 속도가 낮게 형성되는 무상수를 보다 높은 속도로 송출하는 원심팬이 구비된 상변환모듈과;
   선단부가 상변환모듈과 연통되어 상기 상변환모듈로부터 송출되는 무상수를 공급받으며 내부에는 내경을 점차 줄여주었다가 원상태로 넓히면서 중간 지점에 협소한 유로를 형성하는 돌출부가 구비되어 이송되는 초미립자 상태의 무상수와 기체 상태의 산소가 협소해진 유로에서 보다 증가된 속도로 접촉할 수 있도록 한 연통관과;
   상기 산소탱크와 연결되어 산소를 공급받으며 상기 연통관의 선단부 벽체를 관통한 상태에서 끝단부가 상기 연통관의 중심선상에 위치하면서 상기 돌출부에 의해 협소하게 형성된 연통관의 유로를 향해 공급받은 산소를 분사하는 산소노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 양식장용 산소 용존장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 연통관의 선단부 내부에는 상기 상변환모듈의 원심팬으로부터 송출되는 무상수를 회오리바람의 형태로 송출하는 축류팬이 더 구비되어 상기 연통관 내부로 공급되는 산소와 원활한 혼합이 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 양식장용 산소 용존장치.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 연통관의 돌출부 내부에는 상기 산소탱크와 연결되어 산소를 공급받는 챔버가 형성되며, 상기 돌출부 중 유로가 협소하게 형성된 지점에 대응하는 중간 지점의 내주면에는 상기 챔버로부터 산소를 공급받아 분사하는 제1분사홀이 내주면 둘레방향을 따라 다수 형성되며, 상기 돌출부 중 후단부 지점에는 상기 챔버로부터 산소를 공급받아 분사하는 제2분사홀이 후단부 둘레방향을 따라 다수 형성된 것을 특징으로 하는 양식장용 산소 용존장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 산소용존부재에는, 상기 산소탱크와 연결되어 상기 산소노즐 및 상기 연통관의 돌출부 챔버로 산소를 공급하는 산소냉각모듈이 더 포함되고,
   상기 산소냉각모듈은, 상기 산소탱크와 연결되어 산소를 공급받은 후 상기 연통관으로 배출하는 내관과; 상기 내관을 이격되게 둘러싸서 보냉하는 외관과; 상기 내관의 내부에서 내관의 중심축을 따라 봉 형상으로 길게 형성되어 상기 내관의 내부를 경유하는 산소를 냉각시켜주는 냉각봉으로 이루어진 것을 특징으로 하는 양식장용 산소 용존장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 산소냉각모듈은, 상기 냉각봉의 외주면을 따라 나선형으로 형성되어 상기 내관의 내부를 나선 형태로 경유하도록 산소를 안내하면서 접촉하여 냉각시켜주는 냉각핀을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 양식장용 산소 용존장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 산소용존부재에는, 상기 연통관의 후단부에 연결되어 상기 연통관을 경유한 무상수와 산소가 혼합된 혼합수를 공급받으며, 내부에는 유로를 차단하는 형태로 다수의 미세공이 형성된 그릴(grill)이 이격을 두고 직렬로 복수 배치되어 혼합수가 상기 그릴을 통과할 때마다 수축 및 팽창을 반복하도록 하여 물에 대한 산소의 용존율을 높일 수 있도록 한 용존모듈이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 양식장용 산소 용존장치.
8. 제1항, 제2항, 및 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항의 양식장용 산소 용존장치를 구비한 것을 특징으로 하는 양식장.

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